Question

9．现有下列器材：蓄电池（6V）、电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、定值电阻（若干）、开关、滑动变阻器和导线，要利用这些器材探究”电压不变时，电流与电阻的关系“，要求：
（1）请根据图甲将图乙中未完成的电路连接起来．

（2）该实验中滑动变阻器的作用是保护电路及保持电阻两端的电压不变；
（3）请你利用表格中的数据，在坐标纸上（如图丙）画出导体中的电流随电阻变化的图象．

实验次数	1	2	3	4	5	6
电阻R/Ω	5	10	15	20	25	30
电流I/A	0.6	0.3	0.2	0.15	0.12	0.1

（4）在做完第一次实验后，接下来的操作是：断开开关，将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻，再将滑动变阻器的滑片滑到A端（选填“A”或“B”），然后闭合开关，移动滑片，使电压表示数为3V时，读出电流表的示数．
（5）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器A
A、50Ω  1.0A   B、50Ω  0.5A   C、20Ω  1.0A    D、20Ω  0.5A．

Answer 1

分析 （1）根据电路图连接实物电路图．
（2）滑动变阻器的基本作用是保护电路，主要作用是保持电阻两端的电压不变；
（3）根据表中实验数据，在坐标系中描出对应的点，然后用平滑的曲线把各点连接起来，作出I-R图象．
（4）探究电流与电阻关系实验，应保持电阻两端电压不变，更换大电阻后，应移动滑片增加滑动变阻器接入电路的阻值，以保证电阻两端电压不变．
（5）求电路电流最小时滑动变阻器接入电路的阻值，然后选择滑动变阻器规格．

解答 解：（1）根据电路图连接实物电路图，如图所示：
．
（2）滑动变阻器的基本作用，保护电路；
探究电路与电阻的关系，还要保持电阻两端的电压不变，所以变阻器的主要作用就是保持电阻两端的电压不变；
（3）应用描点法作图，根据表中实验数据，先在坐标系内描出对应点，然后作出图象，如图所示：
．
（4）由表中第一组实验数据可知，定值电阻两端电压为U=0.6A×5Ω=3V，将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻，
为保证电阻两端电压保持不变，应将滑动变阻器的滑片滑到A端移动，增大滑动变阻器接入电路的电阻值，增大滑动变阻器的分压，使电压表示数为3V时，读出电流表的示数．
（5）滑动变阻器两端电压U_滑=U-U_R=6V-3V=3V，测最后一组实验数据时，滑动变阻器接入电路的阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3V}{0.1A}$=30Ω，实验过程电路最大电流为0.6A，因此滑动变阻器应选A．
故答案为：（1）见上图；（2）保护电路及保持电阻两端的电压不变；（3）见上图；（4）A；3；（5）A．

点评 本题考查了连接实物电路图、作I-R图象、滑动变阻器调节、选择实验器材等；应用图象法处理实验数据是常用的方法，要掌握描点法作图的方法．